基于内时理论的含瓦斯煤岩损伤本构模型研究

从内时理论出发,通过内蕴时间的重新构造,在Helmholtz自由能中引入损伤变量,利用连续介质不可逆热力学的基本原理推导出了含瓦斯煤岩的内时损伤本构方程,并给出了确定本构模型中各参数的方法。同时,对在三轴应力条件下所建立的本构方程进行了求解分析与试验验证。结果表明,该本构方程能很好地描述含瓦斯煤岩在损伤发生前后的变形特点,并能有效地反映含瓦斯煤岩的非线性和剪胀扩容等物理力学现象。     

青藏高原东北部黄河源区大暖期气候特征

本文通过孢粉、有机碳和粘土矿物的分析,探讨了黄河源区全新世的气候变迁,重点论述了大暖期的气候特点。在全新世,黄河源区的气候总体凉干,属于高原的高寒气候。在大暖期,该区的气候较现今高2～3℃,显得湿润些,但波动较频繁,尤其是大暖期的后期波动剧烈,并在5．0kaBP前后发生一次剧烈的降温。记录表明,黄河源区的大暖期始于9．0kaBP,止于2．30kaBP,较我国其他地区开始得早,而结束得晚,其鼎盛时期为6．0kaBP前后。     

黑龙江杂岩的碎屑锆石年代学及其大地构造意义

黑龙江杂岩带位于佳木斯地体西缘,为佳木斯地体向西与松嫩地体之间俯冲、拼贴、碰撞而形成的高压变质带.黑龙江杂岩沿牡丹江断裂分布,其构造-岩石组合、变质变形特征等显示其为佳木斯地体向松嫩地体俯冲拼帖的过程中形成的增生杂岩,目前保存下来的杂岩带应为大规模增生楔仰冲到佳木斯地体之上的残余部分.88颗碎屑锆石的全部样品SHRIMPU-Ph年代学测试结果显示三个主要年龄区间:170～220Ma,峰值年龄为183Ma;240～338Ma,峰值年龄为256Ma;450～520Ma,峰值年龄为470Ma.而28个碎屑锆石谐和年龄的年龄谱为两组:240～338Ma,峰值年龄为256Ma;450～500Ma,峰值年龄为470Ma.碎屑锆石年龄数据分析得到,240～338Ma峰期年龄为256Ma的年龄应代表黑龙江杂岩主体岩石的沉积年龄上限;而450～500Ma的年龄谱对应于佳木斯地体的基底变质岩年龄,显示佳木斯地体的基底变质岩曾为黑龙江杂岩的物源区;而170～210Ma,峰期年龄为183Ma的不谐和年龄应为受印支期-早侏罗世构造热事件的扰动年龄,与该区变质单矿物的Ar-Ar年龄相一致,应代表了该区陆-陆碰撞的时代.上述年龄为黑龙江杂岩的形成与演化提供了重要的地质年代学制约,即黑龙江杂岩的原岩成岩时代上限为早三叠世,佳木斯地体向西的俯冲时代主体为印支期,而陆-陆拼贴及碰撞过程主要为晚印支期并可能持续到早侏罗世.这些结果将为揭示我国东北地区构造演化的年代学格架以及三叠纪古亚洲构造域向环太平洋构造域叠加和转换的动力学背景研究提供新的基本地质事实依据.     

两广交界地区壶垌片麻状复式岩体的年代学和地球化学：对云开地块北缘早古生代构造-岩浆作用的启示

本文对两广交界地区发育的壶垌片麻状复式岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和岩石学、地球化学、Sr-Nd-Pb同位素的分析研究。该复式岩体主要由片麻状英云闪长岩、片麻状花岗闪长岩和片麻状二长花岗岩组成,获得片麻状花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb谐和年龄为443.1±2.0Ma。其中片麻状英云闪长岩和片麻状花岗闪长岩总体具有较低硅(SiO2=62.92%~67.54%)、较低碱(K2O+Na2O=3.98%~5.17%)、准铝质(A/CNK=0.83~0.93)的化学组成特征,属于中钾含角闪石钙碱性花岗岩类(ACG);而片麻状二长花岗岩具有高硅(SiO2=71.55%~72.78%)、高碱(K2O+Na2O=6.65%~7.57%)、准铝-弱过铝质(A/CNK=0.92~1.05)的化学组成特征,属于高钾钙碱性花岗岩类(KCG)。岩石表现出富集大离子亲石元素(如U、Ba、Rb和Th)和轻稀土元素,而Nb、Ta和Ti等高场强元素和重稀土元素明显亏损,并具有较高的锶同位素初始比值((87Sr/86Sr)i=0.71268~0.71482)和较低的εNd(t)值(-9.4~-2.6),反映其具有俯冲消减作用形成的岛弧岩浆岩地球化学特征。结合区域地质特征分析认为,壶垌片麻状复式岩体很可能是在扬子板块和华夏板块之间的洋壳岩石圈向南俯冲的地球动力学背景下,引发软流圈地幔上涌,其所带来的热能诱发了岩石圈地幔和上覆云开地块的古老地壳物质重熔,形成以壳源为主的壳幔混源母岩浆,再经历不同程度分离结晶作用,从而形成了本区大陆边缘弧型岩浆岩。因此,壶垌片麻状复式岩体是云开地块北缘早古生代洋陆俯冲-碰撞的地质记录。     

滇西北铜厂沟Mo-Cu矿床岩体年代学、地球化学及其地质意义

铜厂沟大型斑岩型Mo-Cu多金属矿床位于扬子西缘义敦岛弧带南端,钼矿化与花岗闪长斑岩紧密相关。花岗闪长斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为84.57±0.29Ma(MSWD=0.73),侵位于晚白垩世。岩石的Si O2为63.03%~69.60%,Na2O+K2O为6.97%~9.11%,具高钾钙碱性和准铝质-弱过铝质(A/CNK=0.88~1.05)特征。岩石富集轻稀土元素和大离子亲石元素(Rb、Ba、Pb等),相对亏损重稀土元素和高场强元素(Ti、Nb、P等),并且具有较高的Sr/Y和La/Yb比值,及较低的Y、Yb及Mg O含量。这些地球化学特征表明铜厂沟花岗闪长斑岩具有埃达克质岩石的特征,可能起源于加厚下地壳岩石的部分重熔。地球化学投图显示,铜厂沟岩体呈现出晚碰撞-碰撞后花岗岩特征,指示着岩体可能形成于陆内碰撞造山后由挤压转换为伸展构造环境;岩浆上侵过程中含矿热液沿构造发育部位运移,在酸性岩体内形成细脉浸染状钼(铜钨)矿化,在构造破碎带、层间滑动带和玄武岩与碳酸盐岩接触带交代形成矽卡岩型Cu、Pb、Zn多金属矿体和热液脉型Pb、Zn、Ag多金属矿体,构成钼(铜钨)→铜钼→铁铜金→铅锌的成矿元素分带和斑岩成矿系统。     

胶东邢家山钼钨矿床辉钼矿Re-Os同位素测年及其地质意义

邢家山矿床是胶东地区一特大型矽卡岩-斑岩型钼钨矿床,构造位置上处于华北板块东南缘与扬子板块对接地带,在成因上与幸福山似斑状含角闪二长花岗岩密切相关,归属于该区与燕山早期花岗质岩浆作用有关的特大型、大型和中型铜钼多金属矿床成矿系列。本文对该矿床透辉石榴矽卡岩中的辉钼矿进行了Re-Os同位素测年,结果显示,辉钼矿Re-Os同位素模式年龄范围为156.91±1.78Ma至160.70±1.66Ma,加权平均值为158.91±1.91Ma,对应的Re-Os等时线年龄为158.70±2.06Ma;这些年龄数据与区域上的燕山早期花岗岩锆石U-Pb年龄(158.53±0.79Ma)相近,指示区域上该期铜钼多金属矿化与区内花岗岩具有密切的时间和成因关系。中、晚侏罗世华北东部广泛的地壳增厚作用和地壳重熔导致的大规模地壳重熔型花岗质岩浆活动为该区钼钨多金属矿成矿提供了主要成矿物质和流体。结合已有的研究成果,认为胶东地区中生代以来岩浆活动及相应的成矿作用可能主要存在4期,即:约165～155Ma的铜钼多金属矿化期、约137～110Ma的金矿化期、约120～110Ma的铜钼铅锌多金属矿化期、和约100～75Ma的金银铅锌多金属矿化期,分别对应于燕山早期-燕山晚期的各期次花岗质岩浆活动。     

湿地植物种类和生长方式对根际酞酸酯及其单酯代谢物分布特征的影响

选取天津大学校内两个相邻的小型湖泊(青年湖和爱晚湖)为研究对象,研究了湿地植物种类(芦苇和香蒲)和生长方式(单生和混生)对根际酞酸酯(PAEs)及其单酯代谢物(PAMs)分布特征的影响.结果显示:几乎所有的样品中都能检测到酞酸丁二酯(DBP)和酞酸二异辛酯(DEHP)及其单酯代谢物(MBP和MEHP),并且DBP和DEHP的浓度比相应的单酯代谢物高1～2个数量级;沉积物和根样品中DEHP的浓度高于DBP;芦苇和香蒲根对DEHP的富集系数(RCF)大于DBP.当芦苇和香蒲单生时(即青年湖),芦苇根际沉积物中DBP和DEHP浓度≤香蒲根际沉积物的浓度,并且芦苇根的RCF值也小于香蒲.当芦苇和香蒲混生时(即爱晚湖),芦苇根际沉积物中DBP和DEHP浓度<香蒲根际沉积物的浓度,而芦苇根的RCF值≥香蒲根的RCF值,与青年湖中不同.青年湖香蒲根际沉积物中DBP和DEHP的浓度小于爱晚湖,而香蒲根的RCF值与此刚好相反.芦苇根对这两种PAEs的富集没有这种关系,可能是由于这两个湖中芦苇的生长状况不同,与香蒲混生时,芦苇的生长受到抑制.对PAEs的单酯代谢产物分析发现,沉积物中MBP/DBP>MEHP/DEHP.MEHP在根中的浓度多数情况高于MBP,表明MEHP比MBP具有较强的根富集能力.同种植物单生时,根中PAM浓度均≥混生.     

柔性基础下群桩复合地基荷载传递规律及计算

复合地基沉降及荷载传递规律的研究是复合地基理论中一项非常重要的研究内容,然而对群桩复合地基的沉降及荷载传递规律的研究,在理论上很不成熟。在采用文[1]推荐的竖向变形模式及文[2]推荐的径向变形模式的基础上,利用弹性理论及桩-土位移协调条件建立了桩及桩周土的控制微分方程,并由此推导出了柔性基础下群桩复合地基加固区内桩及桩周土压缩量计算的解析式,同时得出了桩、桩周土中竖向应力及桩侧剪应力计算的解析式。通过算例将该方法所得结果与有限元结果进行了对比,同时也与模型实验结果进行了比较。算例及模型实验结果均表明：该方法对分析柔性基础下群桩复合地基的荷载传递规律及加固区的变形具有足够的精度,且该法计算工作量小,便于工程应用。     

SRES A2 情景下中国区域性高温热浪事件变化特征

随全球变暖,应对高温热浪事件是未来现代化城市面临的难题之一。本文利用全球模式-HadAM3p提供的3组不同边界场和初始场驱动区域气候模式系统PRECIS的输出结果,模拟未来情景下中国区域性高温热浪事件发生频率、强度及持续时间的变化趋势。结果表明：全球PRECIS对基准时段（1961-1990年）的高温热浪事件的发生的频率、强度和持续时间及对应的大气环流特征具有较强的模拟能力。相对于基准时段,未来情景下未来时段（2071-2100年）中国各地区的高温热浪的强度增加,发生频率增幅超过了100 %,且持续时间增加30 %以上。此外,观测资料和模拟结果均表明武汉和哈尔滨地区的高温热浪与500 hPa高度场的正距平密切相关。而未来情景下,武汉和哈尔滨地区500 hPa高度场的正距平呈增加趋势,表明这些地区未来可能面临危害更严重的高温热浪事件。     

华家岭2008年电线积冰的变化特征与气象条件分析

利用华家岭气象站不同高度、不同方向、不同导线直径的电线积冰观测资料,分析了电线积冰在不同高度、不同方向、不同导线的变化特征,以及与气温、水汽压、风速等气象要素的关系。分析表明,电线积冰量随高度增加而增加,随电线直径增大而增大;在相同高度、相同导线上,不同方向的积冰量与风向有关。电线积冰量与水汽压、风速分别呈正相关和反相关。在一定阈值内,电线积冰量和气温存在较好的相关性。